【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米材料领域，特别涉及苯磺酸功能化的二氧化硅-金核壳纳米材料及其在农药和/或环境污染物的特异性富集和/或质谱检测的应用。
技术介绍
1、农药作为一种有效的农业生产作用方式，在农业中广泛应用，给世界农业的持续稳定创造了条件。这些农药化学物质大多具有剧毒和低生物降解性。常用的季铵盐类有机农药有百草枯(pq)、十二烷基三甲基氯化铵(dtac)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(dbac)和双十二烷基二甲基氯化铵(ddac)。pq是有效的低成本除草剂，后者是一类经济上重要的工业化学品。由于其物理和化学性质，季铵盐类化合物被广泛用作杀菌剂、药物和除草剂(j.chromatogr.a,2004,1058,89-95)。基于季铵盐类化合物的消毒剂因其对人类和动物的低毒性而广泛应用于医院和食品工业(environ.monit.assess.,2007,133,25-30)。在食品工业中基于对食品安全和冷藏食品生产的关注，季铵盐类化合物的使用越来越多(eur.food res.technol.,2003,216,402-406)。当过量使用时，这些农药会在农作物、水和土壤中残留，这些农药残留在植物和环境中积累，并最终通过食物链进入人体。农药摄入对人体健康是一个不容忽视的威胁(sensor.actuat.b-chem.,2022,353,131132)。因此，有必要对季铵盐类化合物在农作物和食品中的残留进行研究。
2、对实际样品中痕量季铵盐类环境污染物进行定性和定量分析将对环境监测、公共卫生、食品安全和疾病诊断等产生巨大的推动作用
3、基质辅助激光解吸/电离质谱法(maldi-ms)是一种软电离技术，具有检测速度快、操作简便、灵敏度高、样品消耗少和高通量等特点(chem.commun.,2019,55,6898-6901)。随着纳米材料的发展和应用，纳米基质或表面辅助ldi(saldi)可以降低传统有机基质(anal.chim.acta,2019,1090,1-22)的背景信号，从而比标准的maldi-ms具有更高的电离效率。此外，基于具有富集特性的纳米基质，开发了saldi-ms质谱的优越性能，用于分析实际复杂样品中的低丰度小分子化合物(anal.chem.,2019,91,6353-6362；chem.commun.,2019,55,6898-6901)。其中，等离子体纳米颗粒表现出优异的性能，其由贵金属组成，包括但不限于au、ag、pt和pd等，它们在激光照射下提供独特的表面等离子体共振和热载流子，是理想的无机纳米材料。近年来，贵金属和硅复合材料的核壳纳米结构因其较高的热载流子和纳米级表面粗糙度，而被证明是ldi-ms检测小分子的理想材料(nat.nanotech.,2015,10,25-34；nat.commun.,2017,8,220)。
4、但是现有的sio2@au对季铵盐类化合物缺乏特异性吸附，因此，对季铵盐类化合物的检出限仍较高，难以满足应用的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新的sio2@au纳米材料。该新的sio2@au纳米材料对季铵盐类化合物有特异性吸附，可以对季铵盐类化合物进行富集，并且结合maldi-ms检测，可以使对季铵盐类化合物的检出限显著降低。
2、本专利技术的另一目的在于提供所述sio2@au纳米材料的应用。
3、本专利技术的上述目的通过如下技术方案予以实现：
4、一种苯磺酸功能化的sio2@au核壳纳米材料，通过将sio2@au核壳纳米材料浸泡在带有与au能形成化学键的取代基的苯磺酸溶液中，搅拌制备得到。
5、优选地，所述sio2@au核壳纳米材料与带有与au能形成化学键的取代基的苯磺酸的质量比为(0.5～3)mg：(0.05～15)mg。
6、优选地，所述带有与au能形成化学键的取代基的苯磺酸溶液的质量浓度为0.1～3mg/ml。
7、本专利技术所述的带有与au能形成化学键的取代基的苯磺酸功能化的sio2@au核壳纳米材料(sio2@au@mbs)，是利用取代基与au形成化学键在sio2@au核壳纳米材料的基础上对其引入磺酸基，实现磺酸功能化。其表面富含丰富的负电荷，特别适合与季铵盐类化合物通过静电力相互作用，特异性实现污染物的快速吸附和富集。所述sio2@au@mbsa还保留了所述sio2@au独特的表面等离子体共振和热载流子、比表面积大、稳定性高和高的光吸收特性等优点，其具有优异的激光解吸/电离效率，适合作为表面辅助激光解吸/电离质谱分析的纳米基质。
8、作为一种可选方案，所述与au能形成化学键的取代基可以选自巯基或氨基。
9、更具体地，优选为巯基。作为一种常见的原料，所述带有与au能形成化学键的取代基的苯磺酸为4-巯基苯磺酸。
10、更优选地，所述sio2@au核壳纳米材料与带有与au能形成化学键的取代基的苯磺酸的质量比为1mg：1mg。
11、优选地，所述搅拌的时间为4～8小时。
12、制备得到所述苯磺酸功能化的sio2@au核壳纳米材料还经过乙醇和去离子水交替洗涤处理。
13、优选地，所述洗涤的次数为多次，更优选为3次。
14、为了便于使用，在对制备得到所述苯磺酸功能化的sio2@au核壳纳米材料洗涤后，还加入去离子水，对其重新定容。
15、优选地，定容后，所述苯磺酸功能化的sio2@au核壳纳米材料的浓度为2.5～8mg/ml。
16、本专利技术所述sio2@au核壳纳米材料是一种，以sio2为内核，au为壳的纳米材料。其制备方法可以参照现有技术，一般包括如下步骤：
17、s3.制备sio2内核材料：将去离子水、无水乙醇、正硅酸乙酯、氨水混合后在室温下搅拌数小时制备得到sio2内核材料，然后离心，洗涤，干燥；
18、s4.制备氨基化修饰的sio2内核材料(sio2-nh2)：将sio2内核材料在无水乙醇中超声本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种苯磺酸功能化的SiO2@Au核壳纳米材料，其特征在于，通过将SiO2@Au核壳纳米材料浸泡在带有与Au能形成化学键的取代基的苯磺酸溶液中，搅拌制备得到。
2.根据权利要求1所述SiO2@Au核壳纳米材料，其特征在于，所述SiO2@Au核壳纳米材料与带有与Au能形成化学键的取代基的苯磺酸的质量比为(0.5～3)mg：(0.05～15)mg。
3.根据权利要求1所述SiO2@Au核壳纳米材料，其特征在于，所述带有与Au能形成化学键的取代基的苯磺酸溶液的质量浓度为0.1～3mg/mL。
4.根据权利要求1所述SiO2@Au核壳纳米材料，其特征在于，所述搅拌的时间为4～8小时。
5.权利要求1至4任一项所述苯磺酸功能化的SiO2@Au核壳纳米材料在农药和/或环境污染物特异性富集和/或检测中的应用。
6.一种农药和/或环境污染物的质谱检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述质谱检测方法，其特征在于，所述农药和/或环境污染物为季铵盐类化合物。
8.根据权利要求6所述质谱检测方法，其
9.根据权利要求6所述质谱检测方法，其特征在于，所述待测样品为白萝卜、胡萝卜和/或土豆。
10.根据权利要求6所述质谱检测方法，其特征在于，所述质谱分析的条件为分子量范围为1～3000Da，激光波长为337nm或355nm，检测模式为正离子模式。
...【技术特征摘要】
1.一种苯磺酸功能化的sio2@au核壳纳米材料，其特征在于，通过将sio2@au核壳纳米材料浸泡在带有与au能形成化学键的取代基的苯磺酸溶液中，搅拌制备得到。
2.根据权利要求1所述sio2@au核壳纳米材料，其特征在于，所述sio2@au核壳纳米材料与带有与au能形成化学键的取代基的苯磺酸的质量比为(0.5～3)mg：(0.05～15)mg。
3.根据权利要求1所述sio2@au核壳纳米材料，其特征在于，所述带有与au能形成化学键的取代基的苯磺酸溶液的质量浓度为0.1～3mg/ml。
4.根据权利要求1所述sio2@au核壳纳米材料，其特征在于，所述搅拌的时间为4～8小时。
5.权利要求1至4任一项所述苯磺酸功能化的sio2@au核壳纳米...
【专利技术属性】
技术研发人员：伍欣宙，徐汉虹，殷志斌，杜明义，温文林，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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